Нервные волокна регенерируются с молекулярной смесью

Нервные волокна регенерируются с молекулярной смесью

Нервные волокна регенерируются с молекулярной смесью

Команда исследователей Бостонской детской больницы в Массачусетсе разработала «рецепт» смеси молекул и проверила ее терапевтический потенциал у мышей с повреждением спинного мозга (SCI) или инсультом.

Инсульт является основной причиной паралича в Соединенных Штатах, на долю которого приходится более трети из 5,4 миллиона человек, живущих с различными формами паралича.

ИЦП находится на втором месте, поскольку 27% всех случаев паралича вызваны ИЦП, и ежегодно регистрируется 17 000 новых случаев ИЦП.

После того, как пациент получил SCI или инсульт, аксоны в коре головного мозга и вдоль спинного мозга становятся поврежденными. Нейрон состоит из тела клетки и двух расширений: дендрита и аксона, который выглядит как длинный аккорд, посылающий сигналы от основной клетки.

В новом исследовании исследователи под руководством доктора наук Чжиган Хе из Бостонской детской больницы и Гарвардской медицинской школы в надежде, что это поможет восстановить аксоны мышей, ввели молекулярную смесь. Результаты исследования были опубликованы в журнале Neuron.

Испытание молекулярной смеси в мышах

Он и его коллеги начали с предыдущего исследования, над которым они сотрудничали с учеными в Гарварде.

В этом исследовании они обнаружили, что сочетание гормона роста, выделяемого печенью, под названием «инсулиноподобный фактор роста 1» (IGF1) с белком под названием остеопонтин (OPN) улучшило зрение у оптически раненых грызунов путем регенерации аксонов их оптического нерва.

Было доказано, что OPN участвует в воспалении и дегенерации нервной системы, играя ключевую роль в нейродегенеративных заболеваний, таких как рассеянный склероз (РС), болезнь Паркинсона, и болезнь Альцгеймера.

В мышиной модели SCI, он и команда исследовали две группы мышей: группу, которая получила молекулярную смесь после травмы, и контрольную группу, которая не получила.

В первой группе исследователи вводили мышам смесь IGF1 и OPN через 1 день после того, как грызуны получили SCI.

В модели инсульта мыши получали смесь через 3 дня после травмы.

Исследователи проверили двигательные способности мышей, в том числе мелкую моторику, исследуя их способность ходить по горизонтальной лестнице с неравномерно расположенными ступенями.

Обработанные мыши восстанавливают мелкую моторику.

Исследователи обнаружили, что по сравнению с контрольной группой, прошедшие лечение мыши показали резкое улучшение мелкой моторики.

В необработанной контрольной группе, двигательная функция была постепенно и частично восстановлена после травмы из-за естественного роста аксонов.

Мыши восстановили большую часть своих двигательных функций, но оставались значительно ослабленными в мелкой моторике, о чем свидетельствует нерегулярный тест по лестнице.

Однако на 12-й неделе после травмы мыши совершали гораздо меньше ошибок в этом тесте; на самом деле, в 46 процентах случаев ошибки были допущены только на 12-й неделе после травмы. В контрольной группе, напротив, коэффициент ошибок составлял 70%.

Далее, исследователи хотели проверить, улучшит ли добавление 4-аминопиридина-3-метанола — блокатора калийных каналов, который, как известно, улучшает аксональную проводимость у пациентов с РС — результаты еще больше.

После добавления этого третьего ингредиента уровень ошибок у обработанных мышей еще больше снизился до 30 процентов. Здоровые мыши совершали ошибки 20 процентов времени, поэтому прошедшие лечение мыши, по сравнению с другими, справлялись очень хорошо.

» В нашей лаборатории, впервые, мы проводим лечение, которое позволило позвоночнику и модели инсульта восстановить функциональное восстановление».

Чтобы увидеть, что эти результаты были вызваны «перенаправление» аксонов, исследователи также рассмотрели спинного мозга разделов мышей.

«Мы видели то, что ожидали — прорастание аксона в спинном мозге, — говорит он. «Но мы также обнаружили кое-что неожиданное — рост аксонов в подкорковой области.»

Он и его коллеги провели дальнейшие тесты, где они генетически сконструировали мышей для недостатка аксонов в кортикоспинальном тракте (CST) в спинном мозге.

Дальнейшие оценки мелкой моторики мышей навыки показали, что улучшения в посттравматических ошибок значительно снизились у этих мышей, которые не хватало аксонов CST.

Таким образом, это предполагает, что восстановление, достигнутое терапевтической смеси не столько зависит от роста аксонов в подкорковых областях, сколько от регенерации аксонов в CST.

Таким образом, «функциональные результаты» подкорковых аксонов, которые, как выяснилось, были переадресованы «остаются для тестирования», говорит ведущий исследователь.

В конечном счете, в качестве следующего шага, вытекающего из этого исследования, он и его коллеги планируют протестировать молекулярную смесь в клинических испытаниях на людях.